唾液腺感受性亢進におけるβアレスチンシグナル経路の関与とその分子機構の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K09821
• 研究機関: 日本歯科大学
• 研究代表者: 森田 貴雄 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (20326549)
• 研究分担者: 根津 顕弘 北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (00305913) ; 竹澤 晴香 (山口晴香) 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 講師 (00756942)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 唾液分泌 / ピロカルピン / ムスカリン受容体 / MAPキナーゼ / 遺伝子発現 / 唾液腺培養細胞 / シェーグレン症候群モデルマウス

研究実績の概要

ピロカルピンは唾液分泌促進薬として使用されており、長期の連続服用により唾液分泌量が増加することが知られているが、その分子メカニズムは解明されていない。本研究は、ピロカルピンの連続投与による唾液分泌量増加の分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。
１）ラットへのピロカルピンの前投与により、その1週間後のピロカルピンの投与による唾液分泌量は1回目に比べて増加した。網羅的遺伝子発現解析により、このラットの唾液腺及び脳ではCtgfならびにSgk1を含む多くの遺伝子の発現が変化していた。ピロカルピン刺激によるCtgf遺伝子発現増加は唾液腺由来培養細胞のHSY細胞でも観察された。このCtgfのmRNA発現量増加は、MAPキナーゼキナーゼ（MAPKK, MEK）阻害剤（トラメチニブ）、Srcキナーゼ阻害剤（PP2）およびムスカリン受容体アンタゴニストのアトロピンにより抑制された。これらのことから、ピロカルピン刺激によるCtgf遺伝子の発現誘導は、ムスカリン受容体の活性化に続くSrcおよびMAPキナーゼシグナル経路を介していると考えられる。
２）マウスの顎下腺におけるCtgfタンパク質の発現をウェスタンブロットにより解析した。ピロカルピンを2回投与したマウスでは、無刺激のマウスと比較して、Ctgfタンパク質の発現増加が観察された。
３）シェーグレン症候群モデルマウス（MRL-lpr/lpr）にピロカルピンを２回投与し、唾液分泌量を測定したところ、野生型マウスと同様に１回目の分泌量より２回目の分泌量が増加していたが、その変化量は野生型マウスに比較して小さい傾向にあった。
これらマウスの唾液中のタンパク質濃度およびアミラーゼ活性を測定した。2回目の唾液中のタンパク質量およびアミラーゼ活性は、MRL-lpr/lprマウスの方が野生型マウスより高い傾向にあった。

研究成果

• [雑誌論文] Near-Infrared Photoimmunotherapy using a Protein Mimetic for EGFR-positive Salivary Gland Cancer (2024)
  • 著者名/発表者名: Haruka Yamaguchi, Takamasa Suzuki, Yasuo Okada, Junya Ono, Hiroto Sano, Akiko Banba, Hideyuki Sakata, Akihiro Ishikawa, Takao Morita
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 25 ページ: -
  • DOI: 10.3390/ijms25063233.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Local anesthetics inhibit muscarinic acetylcholine receptor-mediated calcium responses and the recruitment of β-arrestin in HSY human parotid cells (2024)
  • 著者名/発表者名: Mari Shimatani, Takao Morita, Rezon Yanuar, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura
  • 雑誌名: Journal of Oral Biosciences 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.job.2024.04.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muscarinic acetylcholine receptor-mediated phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase in HSY salivary ductal cells involves distinct signaling pathways (2024)
  • 著者名/発表者名: Rezon Yanuar, Shingo Semba, Akihiro Nezu, Akihiko Tanimura
  • 雑誌名: Journal of Oral Biosciences 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.job.2024.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of aquaporin 5 and glandular blood flow in the acetylcholine-induced secretion of saliva in rats (2023)
  • 著者名/発表者名: AKTER MST Tahmina, NEZU Akihiro, AKAMATSU Tetsuya, TANIMURA Akihiko
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 44 ページ: 51～63
  • DOI: 10.2220/biomedres.44.51
  • 査読あり
• [学会発表] シェーグレン症候群モデルマウスへのピロカルピン投与による唾液・唾液腺の変化 (2024)
  • 著者名/発表者名: 板垣壮侑，山口-竹澤晴香，坂詰博仁，森田貴雄
  • 学会等名: 第55回歯科衛生研究会
• [学会発表] Combination of near-infrared photoimmunotherapy using trastuzumab and small protein mimetic for brain metastasis of HER2-positive breast cancer (2024)
  • 著者名/発表者名: Haruka Yamaguchi-Takezawa, Takamasa Suzuki, Yasuo Okada, Junya Ono, Hiroto Sano, Akiko Banba, Hideyuki Sakata, Akihiro Ishikawa, Takao MoritaHaruka Takezawa-Yamaguchi, Takamasa Suzuki, Yasuo Okada, Junya Ono, Hiroto Sano, Akiko Banba, Takao Morita
  • 学会等名: The 13th International Society of Radiation Neurobiology Conference
  • 国際学会
• [学会発表] ピロカルピン刺激による唾液分泌亢進と遺伝子発現における細胞内シグナル経路の探索 (2023)
  • 著者名/発表者名: 森田貴雄，坂詰博仁，山口晴香，板垣壮侑，吉田織恵，根津顕弘
  • 学会等名: 第63回新潟生化学懇話会
• [学会発表] ピロカルピン刺激による遺伝子発現における細胞内経路の探索 (2023)
  • 著者名/発表者名: 坂詰博仁，森田貴雄，山口晴香，板垣壮侑，吉田織恵，根津顕弘
  • 学会等名: 第65回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] ピロカルピン刺激による遺伝子発現におけるMAPK経路の関与と唾液分泌への影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 森田貴雄，坂詰博仁，山口晴香，板垣壮侑，吉田織恵，根津顕弘
  • 学会等名: 第96回日本生化学会大会
• [学会発表] 多機能性リポソーム製剤による口腔癌に対する新たなドラッグデリバリーシステムの開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山口-竹澤晴香，鈴木孝昌，森田貴雄
  • 学会等名: 第96回日本生化学会大会
• [学会発表] ピロカルピン投与によるMAPK経路を介した遺伝子発現の亢進 (2023)
  • 著者名/発表者名: 坂詰博仁，森田貴雄，板垣壮侑，山口晴香，根津顕弘，谷村明彦
  • 学会等名: 第67回日本唾液腺学会総会・学術集会
• [学会発表] スクロース有無による成長期ラット顎下腺の発育の違い (2023)
  • 著者名/発表者名: 吉田織恵，山口晴香，森田貴雄，板垣壮侑，坂詰博仁，下村-黒木淳子
  • 学会等名: 第67回日本唾液腺学会総会・学術集会
• [学会発表] シェーグレン症候群モデルマウスへのピロカルピン前投与による唾液分泌増加 (2023)
  • 著者名/発表者名: 板垣壮侑，山口晴香，坂詰博仁，森田貴雄
  • 学会等名: 令和5年度日本歯科大学歯学会第9回ウインターミーティング
• [学会発表] HER2陽性乳がん脳転移に対する近赤外光免疫療法－産学連携プロジェクト－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 山口晴香，鈴木孝昌，岡田康男，大野淳也，佐野拓人，石川亮宏，森田貴雄
  • 学会等名: 令和5年度日本歯科大学歯学会第9回ウインターミーティング
• [学会発表] Near-infrared Photoimmunotherapy Using Small Affinity Protein for EGFR Positive Salivary Gland Cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Haruka Yamaguchi-Takezawa, Takamasa Suzuki, Yasuo Okada, Junya Ono, Hiroto Sano, Akiko Banba, Hideyuki Sakata, Akihiro Ishikawa, Takao Morita
  • 学会等名: World Molecular Imaging Congress 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Near-infrared Photoimmunotherapy Using a Small Protein Mimetic for Brain Metastasis of HER2-overexpressing Breast Cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Haruka Yamaguchi-Takezawa, Takamasa Suzuki, Yasuo Okada, Junya Ono, Hiroto Sano, Akiko Banba, Takao Morita
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 口腔感覚刺激を介した唾液腺の自己回復のしくみの薬理学的解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 根津顕弘，高橋茂，加藤志織，谷村明彦
  • 学会等名: 第65回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 口腔感覚刺激による唾液腺の自己回復機構の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 根津顕弘，高橋茂，加藤志織，谷村明彦
  • 学会等名: 第97回日本薬理学会年会
• [学会発表] 口腔感覚刺激による唾液腺の自己回復メカニズムの解明 (2023)
  • 著者名/発表者名: 根津顕弘，高橋茂，加藤志織，谷村明彦
  • 学会等名: 第67回日本唾液腺学会総会・学術集会